(57)【要約】【課題】安価に製造することができ、使用範囲の全幅を、非常に多様性の少ない変形でカバーする磁気誘導型の測定装置を製造すること【解決手段】流れる物質（測定物質）用の磁気誘導型の測定装置（１）は、測定管（２）と、信号検出手段を有しかつ測定信号を検出するための他の部分システム（信号を検出する電極装置（２２））と、少なくとも２つの励磁コイル（３０）及び強磁性のコアを有しかつ磁界を発生させるための他の部分システム（マグネットシステム）と、周囲側で装置を区画するための他の部分システム（ハウジング）とを具備し、複数の他の部分システムのうちの少なくとも１が、全体的に又は部分的に、封止用コンパウンドによって形成されており及び／又は封止用コンパウンドに埋設されていることを特徴とする。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
流れる物質（測定物質）用の磁気誘導型の測定装置（１）であって、測定管（２）と、
信号検出手段を有しかつ測定信号を検出するための他の部分システム（信号を検出するための電極装置（２０，２２））と、
少なくとも２つの励磁コイル（３０）及び強磁性のコア（３２）を有しかつ磁界を発生させるための他の部分システム（マグネットシステム）と、
周囲側で装置を区画するための他の部分システム（ハウジング）とを具備する測定装置において、
前記複数の他の部分システムのうちの少なくとも１が、全体的に又は部分的に、封止用コンパウンドによって形成されており及び／又は封止用コンパウンドに埋設されていることを特徴とする測定装置。
【請求項２】
前記マグネットシステムは、完全に又は部分的に、封止用コンパウンドに埋設されていることを特徴とする請求項１に記載の測定装置。
【請求項３】
前記マグネットシステムは、封止用コンパウンドから形成されたハウジングに埋設されていることを特徴とする請求項１に記載の測定装置。
【請求項４】
前記強磁性のコア（３１，３２）は、封止用コンパウンド（１９）に埋設されていることを特徴とする請求項２又は３に記載の測定装置。
【請求項５】
前記励磁コイル（３０，３０ａ）は、前記強磁性のコア（３１，３２）と共に、封止用コンパウンドに埋設されていることを特徴とする請求項２又は３に記載の測定装置。
【請求項６】
前記強磁性のコア（３１，３２）は、強磁性の箔又は強磁性の薄板又は強磁性のワイヤ又は強磁性の金網から形成されていることを特徴とする請求項４又は５に記載の測定装置。
【請求項７】
前記強磁性のコア（３１，３２）は、鉄又はフェロニッケル又はフェロコバルト又はフェロシリコン又はフェロアルミニウム又はフェライトから形成されていることを特徴とする請求項６に記載の測定装置。
【請求項８】
周囲側の装置境界面（６）に又はその近くに、遮蔽層（４０）が、電界又は磁界又は電磁界に対して、前記封止用コンパウンドに埋設されていることを特徴とする請求項３に記載の測定装置。
【請求項９】
前記遮蔽層（４０）は、導電性プラスチックから又は金属箔から又はメタルメッシュから形成されていることを特徴とする請求項８に記載の測定装置。
【請求項１０】
前記周囲側の装置境界面（６）には、電気的接触装置（８）が取着されていること、及び前記信号検出手段及び／又は測定用変換器及び前記コイルから、導電部材が前記電気的接触装置に通じていることを特徴とする請求項９に記載の測定装置。
【請求項１１】
前記電気的接触装置（８）は、測定用変換器を有することを特徴とする請求項１０に記載の測定装置。
【請求項１２】
電子式の信号変換器サブアセンブリ（２４）は、前記封止用コンパウンドに埋設されていることを特徴とする請求項１１に記載の測定装置。
【請求項１３】
前記測定装置（１）は、物質の及び前記液圧システムすなわち測定管（２）の少なくとも１つの他の測定量を検出するための少なくとも１つの他の測定検出手段（５６，５７，５８）を有することを特徴とする請求項１２に記載の測定装置。
【請求項１４】
前記第１の及び／又は第２の他の測定検出手段（５６，５７）は、温度センサであることを特徴とする請求項１３に記載の測定装置。
【請求項１５】
前記第１の及び／又は第２の測定検出手段（５８）は、ひずみ計であることを特徴とする請求項１３に記載の測定装置。
【請求項１６】
前記他の測定検出手段（５６，５７，５８）の測定信号から得られた情報によって、装置の診断、特に使用限度のモニタ及び／又は残りの寿命の算出が実行可能であることを特徴とする請求項１４もしくは１５に記載の測定装置。
【請求項１７】
前記封止用コンパウンドは、充填された非導電性のエポキシ樹脂であることを特徴とする請求項１乃至１６のいずれか１に記載の測定装置。
【請求項１８】
前記封止用コンパウンドは、充填された非導電性のポリウレタンであることを特徴とする請求項１乃至１６のいずれか１に記載の測定装置。
【請求項１９】
流れる物質（測定物質）用の磁気誘導型の測定装置を製造する方法であって、前記磁気誘導型の測定装置は、物質側の装置境界面及び周囲側の装置境界面を有し、測定管と、測定信号を検出するための他の部分システム（信号検出手段）と、磁界を発生させるための他の部分システム（マグネットシステム）とを具備してなる方法において、
前記複数の他の部分システムのうちのすべて又は幾つかを、全体的に又は部分的に、非導電性の封止用コンパウンドに埋設することを特徴とする方法。
【請求項２０】
埋設のために、注入方法を消失型で用いることを特徴とする請求項１９に記載の方法。
【請求項２１】
埋設のために、注入方法を再利用型で用いることを特徴とする請求項２０に記載の方法。
【請求項２２】
前記マグネットシステムを、容量性の電極を有する金属製の測定管にまず取り付け、位置決めし、続いて注入することを特徴とする請求項１９乃至２１のいずれか１に記載の方法。
【請求項２３】
前記マグネットシステムを、容量性の電極装置を有するセラミック又は繊維複合材料製の測定管に、まず取り付け、位置決めし、続いて注入することを特徴とする請求項１９乃至２１のいずれか１に記載の方法。
【請求項２４】
前記複数の他の部分システムのうちのすべて又は幾つかを、全体的に又は部分的に、充填されたエポキシ樹脂に埋設することを特徴とする請求項１９乃至２３のいずれか１に記載の方法。
【請求項２５】
前記複数の他の部分システムのうちのすべて又は幾つかを、全体的に又は部分的に、充填されたポリウレタンに埋設することを特徴とする請求項１９乃至２３のいずれか１に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、請求項１の前提部分に記載の、流れる物質用の磁気誘導型の測定装置（以下、ＭＩＤともいう）及び、請求項２５の前提部分に記載の、流れる物質用の磁気誘導型の測定装置を製造する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
流れる物質用の磁気誘導型の測定装置は、従来の技術では、長い間知られている。測定装置の原理的な構成及び作動原理は、例えば、非特許文献１に記載されている。作動原理に基づいて、磁気誘導型の測定装置は、導電性の流動物質の流量を測定するためにのみ用いられる。
【０００３】
簡単かつ頑丈な機械的構成、特に、障害物又は可動部分を組み込んでいない真っ直ぐな測定管の故に、前記測定装置は、一連の工業的な加工プラント、例えば、水利経済の分野（飲用水及び廃水浄化における流量測定）で、化学工業及び石油化学工業の分野（水、酸、アルカリ液等の流量測定）で、薬品工業の分野で及び食品産業の分野（水、果汁、ビール、乳製品等の流量測定）において好都合に用いられる測定装置になる。
【０００４】
前提部分に係わるタイプの磁気誘導型の測定装置は、測定物質が貫流する測定管と、測定管に取着された他の部分システム、特に、信号を検出するための部分システム、磁界を発生させるための部分システム（単にマグネットシステムともいう）、環境による影響に対し保護するハウジング、測定装置の電気的インターフェースを収容するための接触装置を有する。
【０００５】
測定管は、今日では、通常、端部フランジを具備するか具備しない、他の装置要素及び部分システムを測定管に取り付けるための、測定管の外周面に溶接された結合要素を具備するスチール管である。プロセス用配管系統への組込みは、フランジ取付によってなされるか、中間フランジ取付、いわゆるウェハ取付によってもなされることができる。
【０００６】
磁気誘導型の測定装置は、今日では、４０ｂａｒまでのプロセス圧力による加圧に用いられる。このことは液圧システムの耐圧縮性及び耐変形性へ非常に高い要求をする。液圧システムにおける、圧力による変形及び振動は、測定管に取着された信号検出システム及びマグネットシステムにおける歪み及び形状のずれをもたらして、測定の測定精度及び再現性を悪化させることになる。
【０００７】
今日では、希な使用としては、部分的には測定管に埋設された測定電極及び遮蔽電極を有する、セラミックからなる測定管及び熱可塑性樹脂からなる測定管が
知られている。
【０００８】
測定管を繊維複合材料から、例えば、ガラス繊維強化プラスチック（ＧＦＫ）から構成することも提案された。このような測定管は、機械的安定及び耐圧縮性を、化学的耐性及び電気的絶縁性と結び付ける。巻繊技術で製造された、ＧＦＫ材料からなる測定管が、適切な直径の際に、数ｍｍの肉厚で、管の許容されない機械的変形なしに、４０ｂａｒの管内圧力に持続的に耐えることが明らかになった。
【０００９】
ＧＦＫから形成された測定管は電気絶縁体であるので、追加の絶縁性内張り（ライナー）は必要とされない。このことは測定装置の製造を著しく容易化しかつ安価にする。
【００１０】
信号を検出するための部分システムとして、今日では、導電性及び容量性の信号検出手段が知られている。導電性の信号検出手段の場合、電極は測定物質と直流的に結合されている。導電性の信号検出手段は，通常、孔を通って測定管に導き入れられる２つの電極である。スチールの測定管の場合、これらの電極及び上記電極は電気的に互いに絶縁されていなければならない。従って、このとき、スチール管を内部で非導電性の層で、いわゆるライナーで内張りすることが必要となる。測定装置の取付はこのことによって非常にコストがかかる。
【００１１】
容量性の信号検出手段の場合、電極は測定物質から直流的に結合されていない。非導電性の管内張りに又は管内張りの後方にある平面状の電極が用いられる。更に、測定電極と測定管との間の遮蔽電極が、外への容量性の通過を妨げるために設けられている。
【００１２】
磁界を発生させるための部分システムは、今日では、通常、極及び磁気回路を有する２つのコイルによって実現される。これらのコイルは測定管の周りに取り付けられる。取付の際に守られるべき形状的な許容が非常に僅かである。このことは、取付を、労力とコストをかかるものにする。
【００１３】
この場合、磁気回路は、通常、複数の重なり合うように積層されかつ互いにリベットで止められた薄板ストリップから実現される。この場合、薄板ストリップをこの形に製造するためには、複数の製造工程が必要である。
【００１４】
ハウジングは、今日通常の磁気誘導型の流量計（ＭＩＤ）では、かなりのコスト要因である。何故ならば、ハウジングは、例えばダイカスト法で製造された別々の半体から、あるいは薄板溶接構造として実現されるからである。
【００１５】
技術的な欠点は、ハウジング内の結合要素、例えば、ケーブルを、ハウジングのみの取付によっては位置的に固定することができないことである。接続線の振動は、特に、容量性の信号検出手段の場合、かなりの信号妨害従ってまた測定誤差をもたらすことになる。
【００１６】
接触装置は、測定装置を、送信機又は測定用変換器ともしばしば呼ばれるサブアセンブリに収容されている評価装置と接続させることができる。送信機は、空間的に、測定管から離れているか、継ぎ箱に統合されていてもよい。
【００１７】
今日通常な製造工程は、一方では、装置の変形につき比較的少ない連続生産の個数を特徴とし、他方では、装置の多数の変形を特徴とする。磁界を発生させるための部分システムが液圧システムに機械的に取着されているので、各々の変形は、液圧システムにおいて、取着された部分システムのための種々の取付ユニットを可能にする。
【非特許文献１】測定・自動化技術の辞典、エルマール・シュリューファー編、ＶＤＩ出版  デュッセルドルフ  １９９２年、２６２乃至２６３頁
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１８】
従って、本発明の課題は、安価に製造することができ、使用範囲の全幅を、非常に多様性の少ない変形でカバーする磁気誘導型の測定装置を製造することである。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
この課題は、測定装置に関しては、請求項１の特徴部分によって解決され、測定装置を製造する方法に関しては、請求項２５の特徴部分によって解決される。
【００２０】
本発明では、複数の他の部分システムのうちの少なくとも１が、全体的に又は部分的に、封止用コンパウンドによって形成されており及び／又は封止用コンパウンドに埋設されている。
【００２１】
本発明の特に好都合な実施の形態では、マグネットシステムは、完全に又は部分的に、非導電性の封止用コンパウンドに埋設されている。
【００２２】
この場合、強磁性のコアのみ又は励磁コイル及び強磁性のコアは、非導電性の封止用コンパウンドに埋設されていることができる。
【００２３】
本発明の他の好都合な実施の形態では、マグネットシステムは、非導電性の封止用コンパウンドから形成されたハウジングに埋設されている。
【００２４】
本発明に係わるこの実施の形態の技術的利点は、マグネットシステムが非常に良好にかつ持続的に位置的に固定されており、同時に、外的な影響、例えば、湿気、汚れ，振動等に対し保護されており、測定管と、周囲側の装置境界面との間の、場合によっては存在する中空空間が、自動的に充填されることにある。この場合、製造は非常に安価に実行可能である。
【００２５】
本発明に係わる測定装置は、例えば、絶縁性の内張り層及び導電性の電極を有する、金属からなる知られた測定管であるか、埋設された容量性の信号検出用電極を有する、巻繊技術で製造された測定管であるか、導電性の又は容量性の電極を有するセラミックの測定管であるか、導電性の又は容量性の電極を有する熱可塑性樹脂の測定管であるか、埋設された電極を有しないセラミック又は熱可塑性樹脂の測定管である。
【００２６】
測定管は耐圧縮性及び測定物質に対する化学的耐性を有する。例えば繊維複合材料からなる測定管は、機械的安定及び耐圧縮性を、化学的耐性及び電気的絶縁性と結合させる。
【００２７】
封止用コンパウンドとしては、例えば、非導電性の充填されたエポキシ樹脂か、非導電性の充填されたポリウレタンが可能である。注入型は、薄板又はプラスチックからなり、再利用可能にあるいは「消失型」としてデザインされていてもよい。
【００２８】
マグネットシステムの埋設の他に、給電線の、非導電性の封止用コンパウンドへの埋設も可能である。このとき、給電線は、大きなコストをかけずとも、振動なしに保たれている。このことの結果として測定精度及び妨害不感受性の向上が生じる。
【００２９】
更に、電子式の信号変換器サブアセンブリ、例えば、インピーダンス変換器が容量性の信号検出手段の傍に及び／又は電子式の信号前置増幅器が測定電極の近くに設けられており、非導電性の封止用コンパウンドに共に埋設されていてもよい。
【００３０】
他の利点は、強磁性のコアが繊維複合材料からなる層に埋設されているとき、強磁性のコアの非常に良のシステムを機械的手段又は追加の貼着によって組み立てるときに、高い労力を費やさねばい位置固定にある。従来のシステムでは、振動不感受性の及び耐衝撃性ならないが、このことは、封止用コンパウンドに埋設されたマグネットシステムの場合に、自動的にかつ追加の労力なしに与えられる。
【００３１】
更に、マグネットシステムに、追加の腐食防止がなされる必要はない。何故ならば、封止用コンパウンドでの埋設によって、マグネットシステムが完全に保護されているからである。
【００３２】
信号受信システムの及びマグネットシステムの電気的及び磁気的な構成要素の予備取付後に、これらの構成要素は、封止用コンパウンドによる注入によって、ハウジングの機能を実現する層によって囲繞される。コスト上の利点は、この製造段階のための僅かな材料及び製造時間のみが必要とされることから生じる。
【００３３】
技術的利点は、この場合、すべての構成要素が優れた方法で持続的に位置的に固定されることから生じる。
【００３４】
かくして注入されたハウジングへ、電磁的な雑音電界に対する遮蔽層（ＥＭＦシールド）が挿入され、共に注入されることができる。この遮蔽層は、例えば銅等又は導電性プラスチック製の、金網又はメタルメッシュからなってもよい。
【００３５】
本発明の他の好都合な実施の形態及び改善並びに他の利点は、他の従属請求項から読み取られことができる。
【００３６】
本発明の６つの実施の形態が示されている図面を参照して、本発明並びに本発明の他の好都合な実施の形態及び改善を詳述する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３７】
図１は磁気誘導型の測定装置１の横断面図を示している。この測定装置は、スチール製の測定管２を有し、測定管は測定管の中央軸線３に対し垂直に２つの向かい合っている導電性の測定電極２１と、管の内壁４に取着された絶縁性の内張り層４とを有する。
【００３８】
測定管２の外面には、２つの環状の励磁コイル３０，３０ａと、強磁性のコア３１とを有するマグネットシステムが、知られた取付手段３３，３３ａ，３３ｂ，３３ｃ，３３ｄ，３３ｅ，３３ｆ，３３ｇ（これらは固定部材、ボルト、ねじ、締付部材及び類似の部材）によって、取着されている。取付手段は図１では略示されているだけであり、ここでは、詳述する必要はない。何故ならば、これらの取付手段はＭＩＤの製造分野の当業者にはよく知られているからである。環状の励磁コイル（以下、コイルともいう）３０，３０ａの巻線の面は互いに対し及び測定管の中央軸線３に対し平行に延びている。横断面図の故に、環状のコイル３０，３０ａのうち、断面３０´，３０´´，３０ａ´，３０ａ´´のみが見られる。強磁性のコア３１は、従来の方法で、複数の重なり合って積層された互いにリベット締めされた薄板ストリップから実現されている。マグネットシステムによって、測定管２の内部には、測定管の中央軸線３に対し及び測定電極２１に対し垂直に延びている磁界が発生される。磁界の延びは矢印Ｂによって示されている。
【００３９】
マグネットシステムは、測定管を包む、封止用コンパウンドの層１９に埋設されている。マグネットシステムと共に、コイル及び測定電極に延びている給電線も、封止用コンパウンドに埋設されている。この実施の形態では、この封止用コンパウンドは充填された非導電性のエポキシ樹脂である。封止用コンパウンドは測定管２の外面に付着している。それ故に、測定管と封止用コンパウンドとの間には、場合によっては汚れ又は湿気が浸入するだろう中間空間又はギャップが存在しない。測定管を包む層１９はマグネットシステムを完全に囲繞する。層の外郭はシリンダ状である。層は外に対しては測定装置１のハウジングであり、層に注入されたすべての部分システムを、埃及び水の浸入に対して保護する。測定管を包む層の表面の質は、注入工程の過程が注意深い場合に、非常に良好で、滑らかであり、欠陥がない。
【００４０】
従って、すべての注入された構成要素及部分システムは、優れた方法でかつ持続的に位置的に固定されている。マグネットコイルすなわち励磁コイル及び強磁性コアは、例えば測定装置の作動中に振動又は揺動が生じることがあっても、最早互いに捩じれることはない。従って、測定管２におけるマグネットシステムの機械的固定への要求を減じることができる。このことによって、測定装置の製造はより容易かつ安価になる。マグネットシステムの機械的固定は、その固定が注入及び硬化中にコイル及び磁気回路を動かないように位置に保つほどに頑丈に定められていればよい。このことは、今日機械的固定に対しなされるよりも低い要求である。
【００４１】
封止用コンパウンドによって形成されたハウジングには送信機８が取着されている。この送信機は、磁界制御のための電子回路、測定信号検出手段、測定信号処理手段及び通信手段を有する。ここでは、送信機８は、信号を無線で送信（矢印Ｒで示されている）するための、従ってまたＭＩＤを無線で上位のプロセス制御システムに結合するための無線の信号送信ユニットを有する。
【００４２】
封止用コンパウンド１９を被覆するために、測定管２は、マグネットシステムの取付後に、封止用型で覆われる。この型は、封止用コンパウンドが型から出ないように密に形成されており、測定管に対しては、測定管と型との間にも封止用コンパウンドが出ないように密に取り付けられており、湯口及び流出口を有する。この型へは、封止用コンパウンド、例えば充填されたエポキシ樹脂が注入されて硬化される。続いて、型が除去される。封止用型は薄板かプラスチックからなっており、再利用可能に、あるいは「消失型」としてデザインされていてもよい。
【００４３】
ＭＩＤの従来の構成技術に比較して、マグネットシステムへの注入は、技術的利点の他に、かなりの経済的利点をもたらす。何故ならば、注入は、従来の取付に比較して著しく労働集約的ではなく、大部分自動的に実行可能であり、従って安価だからである。
【００４４】
図２乃至６には、図１に示した上に詳述された実施の形態の、最終的とは見なされない数の、変形の実施の形態が示されている。従って、以下、実質的に、図１に示した実施の形態とは異なる部材を述べる。類似の又は同一に作動する部材又はサブアセンブリは、同一の参照符号が付されている。
【００４５】
図２には、本発明に係わるＭＩＤの他の実施の形態１ａが示されている。測定管２は、積層された繊維複合材料から構成されており容量性の信号検出手段を有する測定管である。２つの平面状の測定電極２０，２０ａと、これらの測定電極を外の電界の通過に対して遮蔽し、かつ配設されている遮蔽電極２２，２２´及び２２ａ，２２ａ´とが、測定管２の繊維複合材料からなる層に埋設されている。
【００４６】
封止用コンパウンド１９には、ここでは、電子式の信号変換器サブアセンブリ２４すなわちインピーダンス変換器及び測定信号前置増幅器が埋設されている。測定信号前置増幅器は、かくして、測定電極２０，２０ａの付近に設けられていてもよい。まさしく、容量性の信号検出手段の場合に、非常に重要であるのは、インピーダンス変換器が測定電極の出来る限り近くに設けられており、接続線が振動なしに取り付けられていることである。その目的は、最小の測定信号の誤りのない信号検出及び従って大きな測定精度及び解像度を達成することができるためである。
【００４７】
強磁性のコア３２は、図２に示した実施の形態では、強磁性の、曲げ可能な薄板材料から形成されている。封止用コンパウンドは２つ部分段階で被覆される。まず、内部１９ａが注入される。この内部には強磁性のコアが設けられて、例えば、締付又は貼着によって固定される。同様に、環状の励磁コイル３０，３０ａは強磁性のコア３２に設けられて、固定される。今や、外部１９ｂが注入される。外部は、内部１９ａとは異なる材料から注入されることができる。注入の際に、例えば導電性の金属箔、メタルメッシュ又は導電性プラスチックの箔からなる遮蔽層４０も共に外部１９ｂに注入されることができる。
【００４８】
しかし乍ら、封止用コンパウンドが適切であれば、１つの段階で注入がなされることができる。そのとき、まず、コイル及びコアが共に固定される。封止用コンパウンドは、続いての注入の際に、すべての中空空間に流れ込み、それらを完全に充填する。
【００４９】
図３に示した実施の形態では、測定管２は、２つの、同軸に互いに係合する部分管２ａ，２ｂから形成されている。第１の内側の部分管２ａは熱可塑性樹脂からなる。この部分管は非常に安価に製造されるが、不十分な耐圧縮性を有する。内側の部分管２ａの回りには、繊維複合材料の層から、第２の外側の部分管２ｂが形成されている。外側の部分管２ｂは測定管２に必要な耐圧縮性を付与する。その目的は、測定管が４０ｂａｒまでの必要な圧力範囲で作動されることができるためである。
【００５０】
外側の部分管２ｂの層には、４つの測定電極対２１ａ，２１ａ´；２１ｂ，２１ｂ´；２１ｃ，２１ｃ´；２１ｄ，２１ｄ´と、１つの遮蔽電極対２３，２３´を有する多電極装置としての、容量性の信号検出システムが埋設されている。測定電極対の各々は、外側の部分管２ｂの内側側面の正しく１つのセグメントを覆う。このような多電極装置によって、流量測定の他に、水準検出及び水準測定を行なうこともできる。容量性の多電極装置による水準検出及び水準測定のこの方法は、従来の技術では原理的に知られている。水準検出及び水準測定は４つの測定電極対に限定されず、３つの、４つの、５つの、６つの、７つの、８つの又はそれより多い数の電極対が設けられてもよい。信号変換器サブアセンブリは、この実施の形態では、同様に、外側の部分管２ｂの繊維複合材料からなる層に埋設されている。
【００５１】
測定管２に取り付けられたマグネットシステムの、封止用コンパウンド１９への埋設は、図１を参照して記載したようになされる。
【００５２】
図４は、絶縁性の内張り４０１及び誘導性の信号検出手段２１とを有するスチール製の測定管２を具備する、本発明に係わるＭＩＤの実施の形態の縦断面図を示している。このＭＩＤでは、２つの励磁コイル３０，３０ａ及び強磁性のコア３２からなるマグネットシステムのみが、取付手段３３，３３ａ，３３ｂ，３３ｃ，３３ｄ，３３ｅ，３３ｆ，３３ｇによって、封止用コンパウンド１９に埋設されている。封止用コンパウンド１９は、従来の技術では、例えばダイカストの半体（Halbschalen）から製造されている。この実施の形態の利点は、マグネットシステムの非常に高い幾何学的精度があって、測定管、信号検出手段及びハウジングに関して定評のある部分システムを維持しつつ、安価に製造できることにある。
【００５３】
図５に示した実施の形態では、マグネットシステムは、部分的にのみ、封止用コンパウンド１９に埋設されている。取付手段３３，３３ａ，３３ｂ，３３ｃ，３３ｄ，３３ｅ，３３ｆ，３３ｇを有する強磁性のコア３２が、埋設されており、２つの励磁コイル３０，３０ａは従来のように取り付けられている。励磁コイル３０，３０ａが封止用コンパウンド１９に埋設されており、強磁性のコア３２が従来の方法で、封止用コンパウンドに取り付けられていることもあるだろう。図５に示した実施の形態は、ＭＩＤの従来の構成方法に比較して、マグネットシステムの固定の際に、依然として、コスト上の利点と、増大した幾何学的精度とを供し、同時に、製造方法の、図１乃至４に示した実施の形態より余り大幅な転換を要求しない。
【００５４】
今日通常でありかつ利用可能なすべてのＭＩＤは、流れる物質の流量の測定に焦点を合せており、更に、測定物質からの又は測定装置自体の他の測定量に関する追加の情報が出て、例えば診断目的に用いられてなる追加の測定手段を有しない。図６は、従来の技術のこの欠点を解消する、本発明に係わるＭＩＤの実施の形態を、縦断面図で示している。図６は、図２に横断面で示した実施の形態に著しく対応している、本発明に係わるＭＩＤの実施の形態の、その縦断面図を示している。図２に示した実施の形態との相違では、図６には、強磁性のコア３２及びコイル３０，３０ａを有するマグネットシステムが、繊維複合材料から形成された測定管２に直接固定されており、封止用コンパウンド１９に埋設されている。測定電極及び配設された遮蔽電極２０，２２，２２´において破線で示した縁取りは、これらの電極が、測定管２の第１の巻線層の後方に、埋設された状態で設けられていることを示している。
【００５５】
更に、図６に示した実施の形態では、複数の他のセンサが、繊維複合材料からなる、測定管２の壁部及び封止用コンパウンド１９に埋設されている。
【００５６】
測定物質側の装置境界面４の近くには、第１の温度センサ５６が、繊維複合材料からなる測定管壁部に埋設されている。温度センサを測定物質側の装置境界面４の非常に近くにか、測定物質と直接接触して埋設することができる。それ故に、測定物質の、管の内壁における温度を、温度センサによって良好に検出することができる。温度センサとしては、今日では小型でも入手できるすべての通常のタイプ、例えば抵抗性の温度センサ、熱電対又は半導体温度センサが可能である。
【００５７】
周囲側の装置境界面６の近くには、第２の温度センサ５７が封止用コンパウンド１９に埋設されている。温度センサによって、測定管の壁部温度又は周囲温度を検出することができる。２つの温度センサの信号センサの処理が送信機８でなされるが、信号変換器サブアセンブリ２４でもなされるだろう。
【００５８】
２つの温度センサ５６，５７によって算出された温度値の相違から、繊維複合材料及び封止用コンパウンド１９の形状寸法及び材料特性の情報の下で、熱流、及びそれから、測定物質と周囲との間で交換されたエネルギが計算される。従って、装置の許容される使用限度の維持をモニタすることが可能であろう。測定管の又は測定装置全体の残りの寿命も、検出された温度値に基づいて評価することができる。この目的のために、送信機８では、又は既に信号変換器サブアセンブリ２４では、更に、マイクロプロセッサが、上記寿命モデルがソフトウェアとして実行されているメモリと、統合される。温度値がそこに記憶され、そのとき、温度の履歴が入力量として寿命モデルに供給される。予想される残りの寿命が計算され、送信機を介して、上位のプロセス制御システム又はプラントオペレーティングシステムでの表示又は再処理のために更に送られる。
【００５９】
更に、測定管と、周囲側の装置境界面６との間のほぼ中央には、ひずみセンサ５８が封止用コンパウンド１９に埋設されている。これは、例えば、ひずみ計、あるいは金属ベースの又は半導体ベースのひずみ計からなるブリッジ回路におけるひずみ計装置であってもよい。ひずみセンサ５８によって、封止本体すなわち封止用コンパウンド１９における機械的応力状態が算出される。複数のひずみセンサを複数の個所で封止本体１９に分布して埋設することができる。かくして得られた情報から、測定装置の多軸の応力状態を計算することができ、かくて、各々の組込み状態における許容される荷重をモニタすることができる。
【００６０】
前記の複数の実施の形態は、本発明に係わるＭＩＤのすべての可能な実施の形態を最終的に示している訳ではない。本願は、ここでは記さないが、ここに記載した実施の形態又はそれの部分からの組合せによって生じるすべての他の実施の形態も対象にしている。特に、マグネットシステムの構成の際に、図２に記載した実施の形態とは異なり、まず励磁コイルを巻線本体に固定し、次に強磁性のコアをそこに固定するという措置を講じることができる。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】本発明に係わるＭＩＤの実施の形態の横断面を示している。ＭＩＤでは、マグネットシステム及び信号変換器が、封止用コンパウンドから形成されたハウジングに埋設されている。
【図２】本発明に係わるＭＩＤの第２の実施の形態の横断面を示している。
【図３】本発明に係わるＭＩＤの第３の実施の形態の横断面を示している。
【図４】マグネットシステムのみが封止用コンパウンドに埋設されている本発明に係わるＭＩＤの、その縦断面図を示している。
【図５】マグネットシステムが部分的に封止用コンパウンドに埋設されている本発明に係わるＭＩＤの、その縦断面図を示している。
【図６】温度及び歪みを測定するための追加のセンサが埋設されているＭＩＤの、その縦断面図を示している。
【符号の説明】
【００６２】
１  測定装置
２  測定管
６  周囲側の装置境界面
８  電気接触装置
１９  封止用コンパウンド
２０  電極装置
２２  電極装置
２４  信号変換器サブアセンブリ
３０  励磁コイル
３０ａ  励磁コイル
３１  強磁性のコア
３２  強磁性のコア
４０  遮蔽層
５６  測定検出手段
５７  測定検出手段
５８  測定検出手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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